氩等离子体凝固技术的临床应用综述引言氩等离子体凝固术(Argon Plasma Coagulation,APC)是高频电刀发展出来的一种新技术。传统的高频电刀是一种利用高频放电效应对人体组织进行切割并凝血的手术装置,1926年正式应用于临床[1]。但传统的高频电外科电极凝血过程中容易产生一些副效应,例如电极和凝结组织之间的粘连、凝结物的碳化和产生烟雾,在出血量大的手术中可能会严重影响手术进程[2]。随着电外科技术的蓬勃发展,临床对设备安全性和有效性的需求不断提高,APC应运而生并逐渐在各科室广泛应用。本文归纳总结现有APC在临床的应用并分析该技术在未来适应症的拓宽,以及临床应用发展的趋势。 1 APC的原理APC是一种利用高频电电离氩气形成导电性等离子体,并与人体组织形成回路发生热效应,从而产生止血凝固以及细胞失活效果的治疗技术,原理如图1所示。 作为高频电外科技术的衍生分支,本质上是一种单极技术,通过高频电压在电极和组织之间产生电场,当电场强度超过一定阈值时,两者间的氩气被离子化形成氩等离子体。空气大约需要1000 kV/m的电场强度才能被离子化,而惰性气体氩气只需要400 kV电场强度就可离子化。离子化的氩气形成氩等离子体在电极和人体组织表面形成微弱电火花,它能引导高频电流到达组织表面[3],从而产生热效应。图2为一款高频电外科以及APC综合工作站设备。 图1 氩等离子体凝固技术原理图 图2 VIO 3+APC 3电外科氩等离子体综合工作站 2 APC的特点和优势因为氩气气体的物理特性,此项技术在与人体组织接触中有着不同的特点和独特的优势。首先电凝方式与传统的金属电极接触式电凝不同,它是与人体组织非接触的,不会造成手术中生物组织对工作电极的粘连。其次,氩等离子体周围通常包围着一层未被电离的氩气,这样就能够隔绝空气,不产生手术烟雾。另外,氩等离子具有自动搜索低阻抗组织的特性,当热干燥或电凝导致组织阻抗增加,氩等离子束将改变路径向低阻抗组织扩散,因而电凝深度可控、无碳化,有良好的手术视野。癌变细胞因其血供丰富所以阻抗更低更倾向吸引氩等离子流使其优先电凝失活,对癌变细胞治疗效果更好。 3 APC的临床应用举例3.1 在内镜手术下的应用APC是治疗消化道病变的有效、安全手段,并可以在多种内镜操作中使用。APC主要作为非肿瘤性Barrett食管的根治疗法(图3),在消化道早期肿瘤的治疗中,APC仍然主要作为辅助疗法,在内镜切除或PDT治疗后的残留病灶可以采用APC,对一些术后有疤痕形成的患者再次治疗时APC可以作为首选[4]。除此之外,APC因其止血范围广、电凝深度可控浅显的技术特点,可以用于消化道大面积止血,并不易因过度电凝造成穿孔。 图3 APC治疗Barrett食管过程 注:a.注水隆起;b.氩等离子体消融;c.表面擦除;d.治疗结果。 在消化道手术止血应用方面,尽管有大量的内镜止血方法,但APC治疗对于活动性出血比起其他的治疗途径有更好的效果。日本横滨市人民医院研究者针对上消化道活动性出血止血的治疗方案使用APC、热探头以及纯乙醇注射治疗进行对比评估止血的效果,研究得出氩等离子体凝固技术止血为最为合适的止血方式的结论[5]。Ramadani等[6]在50例上消化道血管出血治疗后认为与注射治疗相比,APC是一种更有效的治疗方法,并发症和不良事件发生率更低。除此之外,对比70例胃十二指肠出血患者注射治疗和APC治疗方法,得到消化内镜下APC治疗胃十二指肠出血的疗效显著,能迅速有效止血、减少并发症发生的结论[7]。另外,赵保民等[8]回顾1089例内镜治疗发现内镜手术中即刻出血采用氩气刀或钛夹止血最有效。而APC能够随时启动进行止血,相比于钛夹放置后需要更换新钛夹的操作更为方便省时。袁艺文等[9]治疗35例急性非静脉曲张性上消化道出血患者时发现急性非静脉曲张性上消化道出血患者采用APC联合药物治疗方案可获得理想效果,止血成功率高。因此,针对消化道手术中出血的治疗方面,APC相比于传统的注射治疗以及钛夹治疗,都有着方便迅速、有效止血、减少并发症发生等优势。 APC的浅表电凝效应能够有效对于组织进行灭活,在消化道内黏膜层以及黏膜下层病变有很好的治疗效果,特别是针对消化道较薄部位例如十二指肠部位的息肉病变有安全有效的治疗效果。APC相比于传统高频电凝,在消化道中息肉治疗能有效降低过度电凝造成穿孔的风险。将收治的胃肠道息肉的患者136例随机进行APC治疗和高频电凝切除治疗,得出结论与高频电凝切除术相比,APC治疗胃肠道息肉一次性清除率较高,且术后并发症较少,值得临床推广[10]。消化专家将90例消化道息肉患者纳入研究,得出结论胃肠镜下消化道息肉高频电切联合APC的治疗效果显著,术后并发症的发生率低、安全性好,值得临床推广[11]。而且,杨诚[12]和王小东等[13]均在研究后认为APC相比于传统高频电切有更好的临床治疗效果和安全性。除此之外,在APC与热活检钳针对息肉治疗的研究中,回顾180例结肠息肉患者治疗结果后得出结肠息肉采取APC或热活检钳高频电切术治疗均具较高疗效,APC并发症更少、术后恢复更快的结论[14]。以上研究数据均表明APC能够安全有效的对消化道息肉进行治疗。但是APC的深度有限,对于组织较厚的息肉,APC无法将厚组织凝固完全。有专家将收治的内镜下治疗的结肠息肉患者180例(298枚息肉)为研究对象分别进行了氩离子凝固术治疗、高频电凝电切术治疗以及黏膜切除术治疗,得到结论为对于亚蒂及有蒂隆起的结肠息肉患者,高频电凝电切术和黏膜切除术的治疗效果优于内镜下氩离子凝固术,而对于扁平及浅表隆起的结肠息肉患者,内镜下氩离子凝固术和黏膜切除术的治疗效果优于高频电凝电切术,临床可根据患者具体息肉情况选择合适的术式[15]。 综上,APC因其自身等离子气体特性能够对消化道内浅表病变和出血点以及大面积活动性出血有很好的治疗效果。结合到实际消化内镜治疗中,能够安全有效治疗术中出血以及黏膜层、黏膜下层的病变。相比于传统的高频电切以及热活检钳电凝治疗消化道的出血和息肉,APC有着止血迅速、方便高效、并发症少、更安全的优势。 3.2 在外科手术下的应用APC在外科手术中能够解决手术中弥漫性出血,减少手术中的出血量和窗口的交叉感染的问题[16]。在器官切除及部分切除中,出血问题无法避免。相比于常规使用的止血技术,APC能够大面积喷射止血,且止血深度不深,有效减少了热损伤,在器官断面止血中有着非常好的效果,例如在肾脏肿瘤切除手术中(图4)以及肝脏部分切除手术中(图5),APC均有优异的性能表现。 一项比较肝切除后肝表面纤维蛋白胶和血浆蛋白的随机对照试验中,采用了APC和5 mL纤维蛋白胶在对58例的选择性肝切除后肝残端原始表面的应用进行研究,得出结论与使用纤维蛋白胶相比,在肝断面原表面使用氩等离子凝固止血可显著减少选择性肝切除术后需要经皮引流的术后并发症[17]。Mueller等[18]的单组临床研究评价应用于肝切除后肝断面的氩等离子凝固止血的安全性和有效性也支持了这一观点,他认为APC在止血效果上非常优异,在肝切除手术中使用这种技术是合理的。而在国内,APC因其大范围浅表电凝止血的技术特点,在肝部分切除手术中常用于肝断面止血。滕高钦等[19]、潘立超等[20]以及霍天宇等[21]在各自的肝切除手术研究中,均采用了APC进行肝断面止血。在《腹腔镜肝胆胰手术操作指南》[22]中,APC的氩气刀被列为常用手术器械。 图4 肾脏肿瘤切除 图5 肝部分切除 除肝脏外,有研究表明在扁桃体切除手术中,APC简单、安全、有效。在一项2000-2013年间对12个随机对照共计1240例扁桃体切除患者的Meta分析中,得出结论使用APC进行扁桃体切除疗效要优于传统扁桃体剥离术[23]。 另外,APC能够针对浅表组织失活这一特性在外科手术中起到一定作用,例如,治疗子宫内膜异位症。在一项前瞻性研究中,20例患者接受腹腔镜下子宫内膜异位症治疗,由结果得出结论APC具有组织热失活凝血作用,同时具有非常小的热扩散损伤和可接受的结果。使用APC是治疗子宫内膜异位症有效和安全的方式[24]。在皮肤科对肛周巨大尖锐湿疣的治疗中,APC联合ALA-PDT光动力疗法有着非常好的疗效且复发率低[25]。 APC在外科手术中,对实质器官例如肝、消化道息肉[26]以及扁桃体进行切除或部分切除后进行止血均有非常好的效果,能有效减少手术出血量和手术时间,方便快捷。在组织浅表病症方面例如子宫内膜异位症、尖锐湿疣的治疗上,也是一种安全有效的治疗方法。 4 总结和展望随着技术成熟以及设备的普及,APC已经广泛应用于临床领域,相比传统电凝设备,有着非接触电凝、电凝深度易控制、凝血面积大、无组织汽化、烟雾少、惰性气体不易组织碳化等独特的优势。在内镜手术中,针对消化道黏膜病变,内镜出血治疗,十二指肠易穿孔部位病变灭活治疗等较困难的手术,APC的特点能够有效治疗这些病症;在外科手术中,能够大面积喷洒式凝血,针对实质器官切除以及部分切除手术中能够提供迅速快捷的大范围止血效果,且不会对深层器官组织造成热损伤。 另外,此技术结合冷冻技术能够很好地治疗呼吸道的疾病,例如肺结核、中央型肺癌[27]以及包裹性胸腔积液[28]等。总之不管是消化道的肿瘤或息肉处理,还是外科手术中的浅表病变也是APC治疗的潜在适应症。这是一种在各种内镜介入手术以及外科手术中安全有效的治疗技术,现已广泛应用,并有开发更多适应症的潜力。 [1]陈康,郑富强.高频电刀概况及新进展[J].医疗卫生装备,2004,(6):42-44. 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